比亚迪的芯事：半导体产业的缩影与鸿沟

近年来，汽车行业除了原材料价格上涨外，最常听到的词就是“缺芯”。一个小芯片的价值甚至翻了数百倍。即便如此，仍然“单芯难求”，这导致全球各大汽车公司因缺乏芯片而选择减产甚至停产。但即使在这种环境下，也有一家汽车公司可以独善其身。比亚迪甚至不得不自己制造芯片。

1、 国内芯片产业的现状半导体被誉为科技界的“原油”。没有半导体产品，就不可能生产出科学技术产品。然而，目前国内芯片行业仍然严重依赖进口，影响了汽车行业和其他高科技行业。2021，芯片成为中国最大的进口商品，是石油的两倍多，进口价值近4400亿美元，约2.8万亿元人民币。芯片进口占国内生产总值的比例接近2.45%，中国每年进口的集成电路数量占中国所有进口的16%。也就是说，每进口6元人民币的商品，1元人民币就是一个芯片，而这个数据在受到美国制裁后仍然存在。

我们真的应该感谢美国的“当头一棒”“让我们认识到芯片对国家科技发展的重要性。自2019年5月华为芯片被批准以来，中美贸易战已经过去三年多了。近年来，国家也开始大力发展半导体产业。到2021，中国的芯片生产能力已达每天10亿片，但这也包括des在中国设有工厂的海外企业，如台积电、三星、海力士等。因此，外国企业被排除在外。“目前，国内芯片生产仍然非常落后。

事实上，该国早就注意到了这种情况，并制定了一系列应对计划，但到目前为止，并没有取得预期的效果。2015年，“中国制造2025”计划发布，半导体制造成为该计划的关键核心产业。根据2025年计划，到2020年，半导体自给率将达到40%，到2025年将达到70%。现在是2022年，如果算上所有国产芯片，自给率只有36%。然而，2019年，中国芯片的自给率将在30%左右，这意味着在两年内，自给率提高了6%，平均每年仅增长3%。如果按照这个增长速度，到2025年，中国芯片的自给率将仅达到48%，远未达到70%的自给率目标。要实现到2025年70%自给自足的目标，国产芯片还有很长的路要走。因此，中国目前的芯片产能不足，很容易陷入困境，尤其是在高端芯片和汽车芯片的生产方面。

根据中国汽车协会2021的数据，中国汽车芯片的自给率仅为5%左右，这就是为什么上海疫情爆发后，许多汽车主机厂因芯片短缺而停产的原因。这是因为他们过于依赖进口芯片。2、 关于比亚迪的故事：比亚迪有自己的芯片历史。很多人对比亚迪的第一印象是它是一个汽车品牌。事实上，在半导体领域，比亚迪也可以称得上是国产芯片的“先行者”。比亚迪于2002年成立了IC设计部门，几乎与汽车制造和电池规划同时开始。目前，比亚迪芯片已经在多个领域得到应用，甚至实现了盈利。比亚迪拥有1167项授权专利，建立了完整的自主知识产权体系，在芯片设计、晶圆制造、模块封装测试、系统级应用测试等方面取得了一定成绩。特别是在功率半导体、汽车级芯片IGBT和SiC的研发方面，比亚迪打破了外国公司长达5年的垄断，并在13年内赶上了世界级的业绩，取得了辉煌的成就。

IGBT，也被称为“绝缘栅双极晶体管”，就像一个半导体器件……

笔记

拼音 双语对照帽子承担着“切换”的功能。通过电子设备的高效快速切换，完成电流类型的转换和放电规模的控制。IGBT器件有多种类型，例如用于高速铁路、航空航天、汽车甚至工程设备的IGBT器件。比亚迪专注于汽车级IGBT芯片。2009年，比亚迪成功研发出第一代IGBT芯片，打破了国外的技术垄断。2018年，比亚迪还推出了IGBT 4.0芯片。截至2020年底，比亚迪IGBT芯片累计超过100万辆，单车里程超过100万公里。

目前，比亚迪已经成功开发出采用90纳米工艺的IGBT 6.0，这是所有汽车芯片中最小的。与几纳米的手机芯片不同，汽车芯片的核心技术是工艺的成熟。由于其特殊的使用环境，汽车芯片不需要那么小。汽车芯片更注重可靠性、耐用性和制造成本。从比亚迪的招股书中可以看出，比亚迪的IGBT采用IDM模式，可以自行设计、制造和封装。

比亚迪IGBT在标准化IGBT模块方面已连续三年实现全球第二、国内厂商第一，但与排名第一的英飞凌相比，差距仍然相当大。目前，英飞凌仍占国内60%至70%的份额，而比亚迪仍稳定在15%左右。当然，这也与比亚迪长期追求“自用优先”的发展路线有关。但随着比亚迪半导体的分拆上市，未来几年比亚迪IGBT的市场表现将有巨大的提升空间。然而，随着市场对电动汽车的电池容量、电机功率、充电效率和损耗的要求越来越高，IGBT器件受制于材料特性，性能瓶颈已经出现。设备和车辆制造商纷纷转向碳化硅。根据研究数据，在750V高压下，碳化硅元件的能效比相同的硅基IGBT元件提高了8-12%，传导损耗降低了14%。此外，碳化硅可以在高频下稳定工作。正因为如此，由这种材料制成的控制芯片不仅可以实现更快的开关频率，而且与前者相比，开关损耗降低了75%，这为相应的软件管理策略留下了更大的空间。

在SiC模块领域，比亚迪目前已推出1200V 1040A SiC功率模块，突破了高温封装材料、高寿命互连设计、高散热设计、车规级验证等技术挑战。比亚迪汉EV（参数|询价）于2020年7月上市，搭载自主研发的碳化硅电机驱动控制器，实现0-100公里/小时3.9秒的加速时间和更明亮的续航里程。尽管比亚迪在碳化硅领域取得了重大突破，但其在全球碳化硅市场的份额仍然排名不高。目前，克而瑞占据了全球45%的市场份额，罗马在日本的子公司SiCrystal占据了20%，II-VI占据了13%；在中国企业方面，天科和达占5.3%，山东天悦占2.6%。目前，主要市场份额仍由以美国、欧洲和日本为首的国家占据。

笔记

拼音 双语对照

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